Reacție în lanț

Aceasta este una dintre cele mai calde veri din Europa din ultimele decenii. Un record de știri de căldură a urmat altului. Pe lângă faptul că căldura și seceta concomitentă pun la încercare sănătatea oamenilor, contribuind la incendii de pădure și punând în pericol mijloacele de trai ale oamenilor care trăiesc în agricultură prin secetă, efectele sale asupra energiei, dar și asupra producției de electricitate, sunt mai puțin cunoscute. . După cum am citit în știri, spațiul aerian al Europei a fost dominat de un anticiclon pentru o perioadă relativ lungă de timp, împiedicând masele de aer bogate în ploaie să sosească din Atlantic. Acest lucru se datorează în principal verii extrem de fierbinți și secetoase din Europa.

Numărul din 4 august 2018 al revistei populare germane Der Spiegel analizează, de asemenea, efectele schimbărilor climatice (sursa: www.spiegel.de)

Dar cum afectează toate acestea energia? Din păcate, nu există o zonă și nici o tehnologie cunoscută de generare a energiei electrice care să nu fie afectată negativ de căldură.

Despre hidrocentrale

Sistemul electric al Norvegiei este unul dintre cele mai ecologice din Europa, aproape 100% din energia electrică utilizată fiind generată în centralele hidroenergetice fără CO2. Acest mod de producere a energiei depinde în mod evident de condițiile meteorologice (pe termen lung). În iulie, s-a raportat că, din cauza precipitațiilor de iarnă mai puțin obișnuite în Norvegia și a secetelor prelungite, fluxul râurilor și izvoarelor care alimentează rezervoarele este în scădere, astfel încât alimentarea cu apă stocată în rezervoare și, astfel, cantitatea de energie electrică care poate fi produsă în hidroenergie plantele este în continuă scădere. Acest efect crește prețul energiei electrice, prețurile energiei electrice din Norvegia batând un record istoric anul acesta. Motivul creșterii prețului a fost, de asemenea, că Norvegia este mai forțată să se bazeze pe energia electrică importată în perioade mai strânse, dar prețul energiei electrice este, de asemenea, ridicat în Europa, deci poate fi importat doar la un preț scump (voi scrie mai multe despre motive de mai jos).

Despre centrale termice

Cantitatea de energie electrică emisă de centralele termice, cum ar fi centralele nucleare, centralele pe cărbune și gaz, poate fi afectată de vremea extremă caldă (și uscată) prin mai multe efecte. Un astfel de efect se datorează creșterii temperaturii radiatorului final *, termodinamica II. reducerea eficienței datorită teoremei principale.

În centralele termice, cantitatea de energie electrică produsă dintr-o unitate de energie de intrare a energiei depinde de temperatura la care aburul uzat care lucrează în turbine poate fi condensat (condensat) în condensatoarele centralei. În general, cu cât temperatura agentului frigorific disponibil în radiatorul final este mai scăzută, cu atât este mai mică depresiunea (vidul) menținută în condensator, deci eficiența procesului de generare a energiei centralei este mai mare. Dacă agentul frigorific din radiatorul final este mai cald, eficiența centralei va fi mai mică, deci prin împărțirea aceleiași cantități de atomi de uraniu și arderea cărbunelui sau gazului, centrala termică dată poate produce mai puțină energie electrică vara decât iarna . Pierderea producției datorată reducerii eficienței ciclului afectează toate centralele termice pe timp cald.

* Radiatorul final este mediul din mediul înconjurător (rezervorul de căldură) în care excesul de căldură din procesul de producere a energiei (datorită legii principale a termodinamicii II) este disipat. Aceasta este de obicei apă de râu, mare sau ocean în apropierea amplasamentului centralei electrice sau în cazul în care o astfel de apă nu este disponibilă în cantități mari, aerul din atmosferă.

În cazul centralelor electrice răcite cu apă naturală de răcire, operatorii centralelor electrice trebuie să respecte limitele de temperatură pentru apele naturale prevăzute de lege. Respectarea legislației poate fi periclitată în două cazuri, pe de o parte, dacă temperatura apei naturale depășește un anumit nivel de temperatură (caz în care nu este de dorit ca centrala să încălzească în continuare lacul, râul sau apa de mare) și pe de altă parte din cauza secetei scăzute, adică mediul natural nu mai este capabil să furnizeze cantitatea de agent frigorific necesară funcționării centralei fără a pune în pericol ecosistemul râului. Trebuie menționat că ar putea fi posibil să existe un nivel de apă atât de scăzut într-o centrală electrică, caz în care sistemele tehnice încorporate (instalația de extracție a apei și pompele din ea) nu mai sunt capabile din punct de vedere tehnic să extragă apă. Centralele nucleare trebuie să fie proiectate în așa fel încât pompele care furnizează sisteme de siguranță cu apă de răcire să poată extrage apa de răcire necesară pentru funcționarea sistemelor de siguranță (mult mai puțin decât este necesară în funcționarea normală) și să aibă rezerve suficiente, chiar și la un nivel extrem de scăzut. nivelurile apei.

Desigur, cele două cazuri de mai sus pot fi combinate. În ambele cazuri, soluția este reducerea treptată a energiei produse de centrală și, în cazuri extreme, închiderea temporară a centralei.

Vestea că temperatura apei râurilor Rhône și Rin a atins 26 ° C în această vară, pe 3 august, a primit mai multă atenție a mass-media, astfel încât producția mai multor unități de centrale nucleare a trebuit să fie redusă în Germania și Franța și Bugey 2 în Franța pentru a preveni aglomerația. -3, St. Alban 1, Fessenheim 2 au trebuit de asemenea închise unitățile centralei nucleare. În același timp, următoarea figură arată cât de mult s-a bazat Germania pe energia nucleară chiar și în perioadele de căldură ridicată - întrucât centralele nucleare produceau 80-90% din capacitatea lor instalată în ciuda reîncărcărilor periodice, factorul lor de utilizare a energiei a ajuns la 84,77% în perioada respectivă în curs de examinare. -cinci.

Producția de unități de centrale nucleare în Germania în perioada 14 iulie - 14 august 2018. (Sursa datelor: https://transparency.entsoe.eu/; https://www.energy-charts.de; calcul propriu)

Centralele electrice pe cărbune pot fi, de asemenea, capabile să îndeplinească standardele de mediu prin reducerea producției lor sau oprirea totală dacă temperatura apei de răcire disponibile crește la ceea ce acum este văzut ca fiind ridicat. Exemple de reduceri ale producției în Germania includ centrala electrică Karlsruhe 7 de 505 MW pe Rin și ENBW, din care a trebuit să fie oprită. În Germania, centrala electrică pe cărbune Westfalen E de pe Rin a trebuit să fie oprită, deoarece nivelul apei era prea scăzut pentru a alimenta unitățile cu cărbune care altfel ar fi transportat prin apă.

Despre regenerabile dependente de vreme

Efectele vremii nu lasă neatinse nici unitățile de producție care utilizează surse regenerabile de energie regenerabile. Datorită vremii calde îndelungate, mișcarea aerului în spațiul aerian de deasupra Europei este mult mai mică decât media, astfel încât turbinele eoliene sunt capabile să furnizeze mult mai puțină energie electrică sistemului decât media.

Cifra care arată curba de producție a parcurilor eoliene din Germania arată că capacitatea eoliană terestră instalată cu o capacitate de 52.820 MW a furnizat aproape continuu mai puțin de 10.000 MW de energie electrică în rețea în ultima lună. Apropo, după ce am analizat datele de producție, se poate observa că vara aceasta a fost extrem de fără vânt. În perioada analizată în 2018, producția de energie eoliană germană a fost cu aproximativ 20% mai mică decât producția măsurabilă în aceeași perioadă din 2017, chiar dacă în sistemul german au fost instalate 1900 MW de capacitate nouă de generare a energiei eoliene (dintr-o flotă totală de 50.920 MW la 52,820 MW - factorul de utilizare a scăzut de la 12,77% la 9,8% în luna examinată.)

Producția de parcuri eoliene în Germania în perioada 14 iulie - 14 august 2018. (Sursa datelor: https://transparency.entsoe.eu/; https://www.energy-charts.de; calcul propriu)

Producția fotovoltaică în Germania în perioada 14 iulie - 14 august 2018. (Sursa datelor: https://transparency.entsoe.eu/; https://www.energy-charts.de; calcul propriu)

Impactul asupra pieței energiei electrice

Dificultățile rezumate mai sus, care afectează practic toate tipurile de centrale, au ca rezultat o creștere a prețului energiei electrice. La bursa germană de energie electrică, prețul mediu zilnic al curentului electric (sarcină de bază) în august 2018 a fost de aproximativ 55-65 €/MWh în timpul săptămânii, aceeași valoare în aceeași perioadă a anului 2017 a fost de 30-40 €/MWh. Acest lucru este agravat de faptul că prețul cotelor europene de CO2 pentru emisiile de combustibili fosili este la un nivel record de 18 EUR/tonă. În urmă cu un an, cursul de schimb nu a ajuns nici măcar la 6 €/tonă.

Evoluția prețurilor cotelor europene de emisii de CO2 între 16 august 2017 și 16 august 2018 (Sursa: https://markets.businessinsider.com)

Efectele negative ale unui val de căldură pot fi abordate cel mai bine dacă în țară sunt disponibile diferite tipuri de centrale pentru a satisface nevoile de energie electrică, reducând astfel probabilitatea unei pierderi totale a producției din cauza unui efect negativ. Oricine dorește să acționeze responsabil se gândește la un mix de electricitate cu mai multe picioare. A Paks II. cu investiția, lucrăm la construirea uneia dintre pietrele de temelie ale acestui mix energetic.